JPS6310366B2 - - Google Patents
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- JPS6310366B2 JPS6310366B2 JP12228481A JP12228481A JPS6310366B2 JP S6310366 B2 JPS6310366 B2 JP S6310366B2 JP 12228481 A JP12228481 A JP 12228481A JP 12228481 A JP12228481 A JP 12228481A JP S6310366 B2 JPS6310366 B2 JP S6310366B2
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- JP
- Japan
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- liquid level
- temperature difference
- liquid
- point
- temperature
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Links
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- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、容器に液体を注入する際に、その液
面レベルが所定の高さまで到達したことを検知す
るための、改良された方法に関する。本発明はま
た、この検知方法を利用して、容器に所定の液面
レベルまで液体を自動的に注液する装置にも関す
る。
面レベルが所定の高さまで到達したことを検知す
るための、改良された方法に関する。本発明はま
た、この検知方法を利用して、容器に所定の液面
レベルまで液体を自動的に注液する装置にも関す
る。
たとえば放射性廃棄物の減容処理法の一つであ
るアスフアルト固化法を実施するときは、ドラム
罐に多すぎも少なすぎもしない適切な量の溶融ア
スフアルトを注入することが望ましく、そのため
には、注入された溶融アスフアルトの液面が罐内
の所定のレベルに達したかどうかを検知できるこ
とが必要である。放射性物質を対象とするこの操
作は、もちろん遠隔的に行なわなければならな
い。
るアスフアルト固化法を実施するときは、ドラム
罐に多すぎも少なすぎもしない適切な量の溶融ア
スフアルトを注入することが望ましく、そのため
には、注入された溶融アスフアルトの液面が罐内
の所定のレベルに達したかどうかを検知できるこ
とが必要である。放射性物質を対象とするこの操
作は、もちろん遠隔的に行なわなければならな
い。
この目的で従来採用されてきた代表的な方法
は、「エア・パージ法」とよばれるものであつて、
溶融アスフアルト中に開口端を有する導圧配管と
大気中に開口する導圧配管とに空気を送り、背圧
の差を測定して液面の高さを知るという原理にも
とづいている。この方法を自動的または遠隔的に
実施するには、導圧配管をドラム罐内に差し込ん
だり引き抜いたりする設備が必要である上、導圧
配管が閉塞したり流路が狭くなつたりして誤差が
出やすいという問題がある。別に、ドラム罐が熱
の良導体であることを利用して測温抵抗体を罐の
外側壁の一点にとりつけておき、この点の温度上
昇を電気信号としてとり出すことが試みられた。
この方法もまた、自動的または遠隔的に行なうに
は、そのための手段を必要とするし、環境温度の
変化による影響を受けて、精度が低いという欠点
がある。遠隔操作は、測温抵抗に代えて、罐から
放射される赤外線を測定することにより解決でき
たが、精度の低さは改良できない。
は、「エア・パージ法」とよばれるものであつて、
溶融アスフアルト中に開口端を有する導圧配管と
大気中に開口する導圧配管とに空気を送り、背圧
の差を測定して液面の高さを知るという原理にも
とづいている。この方法を自動的または遠隔的に
実施するには、導圧配管をドラム罐内に差し込ん
だり引き抜いたりする設備が必要である上、導圧
配管が閉塞したり流路が狭くなつたりして誤差が
出やすいという問題がある。別に、ドラム罐が熱
の良導体であることを利用して測温抵抗体を罐の
外側壁の一点にとりつけておき、この点の温度上
昇を電気信号としてとり出すことが試みられた。
この方法もまた、自動的または遠隔的に行なうに
は、そのための手段を必要とするし、環境温度の
変化による影響を受けて、精度が低いという欠点
がある。遠隔操作は、測温抵抗に代えて、罐から
放射される赤外線を測定することにより解決でき
たが、精度の低さは改良できない。
本発明者らは、熱伝導性の容器にそれと異なる
温度の流体を注入するに当つて、液面レベルが所
定の高さに到達したことを、周囲温度の影響を排
除して精度よく検知する技術を確立する意図の下
に研究した結果、容器外側面上で高さの異なる３
点の温度測定を行なつてそれらの間の温度差を利
用することを着想して本発明に至つた。
温度の流体を注入するに当つて、液面レベルが所
定の高さに到達したことを、周囲温度の影響を排
除して精度よく検知する技術を確立する意図の下
に研究した結果、容器外側面上で高さの異なる３
点の温度測定を行なつてそれらの間の温度差を利
用することを着想して本発明に至つた。
本発明の液面レベル検知方法は、金属製のドラ
ム缶に放射性廃棄物を含む高温の溶融アスフアル
トを注入するに当つて、液面レベルが所定の高さ
に到達したことを検知する方法であつて、容器外
側面の所定の高さの点Ｂならびにその上方の点Ａ
および下方の点Ｃにおける温度TB，TA、および
TCを、その点から放射される赤外線を検出する
ことにより測定し、 ｜TB−TA｜＞設定温度差t1 ｜TC−TB｜＜設定温度差t2 ただし、t1＞t2 なる条件がみたされたときに、溶融アスフアルト
が上記所定の液面レベルに到達したと判定するこ
とを特徴とする。
ム缶に放射性廃棄物を含む高温の溶融アスフアル
トを注入するに当つて、液面レベルが所定の高さ
に到達したことを検知する方法であつて、容器外
側面の所定の高さの点Ｂならびにその上方の点Ａ
および下方の点Ｃにおける温度TB，TA、および
TCを、その点から放射される赤外線を検出する
ことにより測定し、 ｜TB−TA｜＞設定温度差t1 ｜TC−TB｜＜設定温度差t2 ただし、t1＞t2 なる条件がみたされたときに、溶融アスフアルト
が上記所定の液面レベルに到達したと判定するこ
とを特徴とする。
赤外線を利用して温度を測定し、その結果にも
とづいて容器への液の注入を調節することによ
り、所定の液面レベルまで注入を行なう自動注液
装置もまた、本発明に属する。
とづいて容器への液の注入を調節することによ
り、所定の液面レベルまで注入を行なう自動注液
装置もまた、本発明に属する。
いま、その一例を図面を参照して説明すれば、
第１図に示すように、ドラム罐２にそれと異なる
温度の液体を所定の液面レベルＬまで自動的に注
液する装置は、バルブＶをそなえた注液罐３、ド
ラム罐の外側壁上で高さの異なる点Ａ，Ｂおよび
Ｃから放射される赤外線を検出して上記点の温度
TA，TBおよびTCを測定する手段１、ならびに｜
TB−TA｜＞設定温度差t1の条件がみたされると
きに閉じるレベルスイツチSW〓，｜TC−TB｜＜設
定温度差t2の条件がみたされるときに閉じるレベ
ルスイツチSW〓およびSW〓とSW〓との両方が閉じ
たときに作動する出力スイツチSWOのスイツチ手
段から本質的になり、出力スイツチSWOの作動に
よりバルブＶが閉鎖するように構成したことを特
徴とする。
第１図に示すように、ドラム罐２にそれと異なる
温度の液体を所定の液面レベルＬまで自動的に注
液する装置は、バルブＶをそなえた注液罐３、ド
ラム罐の外側壁上で高さの異なる点Ａ，Ｂおよび
Ｃから放射される赤外線を検出して上記点の温度
TA，TBおよびTCを測定する手段１、ならびに｜
TB−TA｜＞設定温度差t1の条件がみたされると
きに閉じるレベルスイツチSW〓，｜TC−TB｜＜設
定温度差t2の条件がみたされるときに閉じるレベ
ルスイツチSW〓およびSW〓とSW〓との両方が閉じ
たときに作動する出力スイツチSWOのスイツチ手
段から本質的になり、出力スイツチSWOの作動に
よりバルブＶが閉鎖するように構成したことを特
徴とする。
温度測定手段１は、レンズ１１、ハーフミラー
１２、照準ランプ１３、光チヨツパー１４および
検出器１５をそなえており、照準ランプ１３から
標準光を送つて、測定点Ａ，ＢおよびＣの位置を
確認するとともに、ピントの調節を行なう。ハー
フミラー１２の回転により、Ａ，Ｂ，C3点から
の、レンズ１１を通つた赤外線を検出器１５まで
導く。検出光はモーターで駆動された光チヨツパ
ー１４によりパルス状に変換され、交流増幅器に
よる増幅を可能にする。よく知られているよう
に、物体はその表面温度に応じて異なつたピーク
波長の赤外線を放射するから、この波長を、照射
された赤外線の波長により抵抗が変化する半導体
を利用して電気信号に変換すればよい。このよう
な検出器は、すでに種々の分野で実用されてい
る。
１２、照準ランプ１３、光チヨツパー１４および
検出器１５をそなえており、照準ランプ１３から
標準光を送つて、測定点Ａ，ＢおよびＣの位置を
確認するとともに、ピントの調節を行なう。ハー
フミラー１２の回転により、Ａ，Ｂ，C3点から
の、レンズ１１を通つた赤外線を検出器１５まで
導く。検出光はモーターで駆動された光チヨツパ
ー１４によりパルス状に変換され、交流増幅器に
よる増幅を可能にする。よく知られているよう
に、物体はその表面温度に応じて異なつたピーク
波長の赤外線を放射するから、この波長を、照射
された赤外線の波長により抵抗が変化する半導体
を利用して電気信号に変換すればよい。このよう
な検出器は、すでに種々の分野で実用されてい
る。
次に、本発明の原理を第２図を用いて説明す
る。
る。
ドラム罐２に注液管３から高温の液体が注入さ
れ、液面レベルが次第に上昇するとき、ドラム罐
外側壁上の３点Ａ，Ｂ，Ｃの温度は、液面の上昇
につれて、３本の曲線にあらわされるように、若
干の時間的なずれをもつて上昇する。（第２図は
環境温度より高温の液体を注入する場合のグラフ
であるが、低温のものを注入する場合には、容易
に理解されるように、右下がりの曲線がえがける
ことになる。）ドラム罐の厚さ方向に熱が伝わる
のに要する時間を無視すれば、液面が所定のレベ
ルであるＢ点に達する時点で、Ｃ点とＢ点との温
度差｜TC−TB｜はほとんどなくなる。しかし実
際には、上記のドラム罐の壁を通る伝熱にわずか
ながら時間を要するので前記したように、Ａ点と
Ｂ点との温度差がある値を超え、かつＢ点とＣ点
との温度差がある程度より小さくなつたときに、
現実の液面はＢ点に到達している（またはＢ点に
相当する液量が注入された）と判断すべきことに
なる。
れ、液面レベルが次第に上昇するとき、ドラム罐
外側壁上の３点Ａ，Ｂ，Ｃの温度は、液面の上昇
につれて、３本の曲線にあらわされるように、若
干の時間的なずれをもつて上昇する。（第２図は
環境温度より高温の液体を注入する場合のグラフ
であるが、低温のものを注入する場合には、容易
に理解されるように、右下がりの曲線がえがける
ことになる。）ドラム罐の厚さ方向に熱が伝わる
のに要する時間を無視すれば、液面が所定のレベ
ルであるＢ点に達する時点で、Ｃ点とＢ点との温
度差｜TC−TB｜はほとんどなくなる。しかし実
際には、上記のドラム罐の壁を通る伝熱にわずか
ながら時間を要するので前記したように、Ａ点と
Ｂ点との温度差がある値を超え、かつＢ点とＣ点
との温度差がある程度より小さくなつたときに、
現実の液面はＢ点に到達している（またはＢ点に
相当する液量が注入された）と判断すべきことに
なる。
なお、Ｌは所定液面の位置で前記式の条件が成
立し始める液面であり、L′は前記式の条件が成立
し終る液面である。実際には、前記式の条件が成
立し始めた時点で、バルブＶを閉塞することにな
る。
立し始める液面であり、L′は前記式の条件が成立
し終る液面である。実際には、前記式の条件が成
立し始めた時点で、バルブＶを閉塞することにな
る。
この温度差t1およびt2は、容器の熱伝導度、環
境温度との温度差などの影響により適切な値が異
なるが、それぞれの場合に応じて、必要ならば若
干の実験を行なうことにより、容易に決定できる
であろう。また、温度測定点Ａ，Ｂ，Ｃの間隔
は、容器の熱伝導度や流体と環境との温度差、あ
るいは注入する流量（液面の上昇速度）により、
調節するとよい。流量が多い場合は、間隔を大き
くとつた方がよいが、精度は、低下する。逆に、
小さすぎても誤差を招きやすい。第１図の装置に
戻つて、検出器１５で得たデータは、レベルスイ
ツチSW〓およびSW〓に送る。SW〓はＡ点とＢ点の
温度差｜TB−TA｜が設定値t1を超えるとONにな
り、SW〓はＢ点とＣ点の温度差｜TC−TB｜が設
定値以下になるとONになるように調整してお
く。出力スイツチSWOは、SWrとSW〓とがともに
ONになつたとき、つまり前記二つの条件がみた
されたときにONとなるように構成しておく。そ
うすれば、液面が所定レベルＬに到達するとき、
警報を鳴らすなり、バルブＶを閉鎖するなりし
て、一定の注入量を保つことができる。
境温度との温度差などの影響により適切な値が異
なるが、それぞれの場合に応じて、必要ならば若
干の実験を行なうことにより、容易に決定できる
であろう。また、温度測定点Ａ，Ｂ，Ｃの間隔
は、容器の熱伝導度や流体と環境との温度差、あ
るいは注入する流量（液面の上昇速度）により、
調節するとよい。流量が多い場合は、間隔を大き
くとつた方がよいが、精度は、低下する。逆に、
小さすぎても誤差を招きやすい。第１図の装置に
戻つて、検出器１５で得たデータは、レベルスイ
ツチSW〓およびSW〓に送る。SW〓はＡ点とＢ点の
温度差｜TB−TA｜が設定値t1を超えるとONにな
り、SW〓はＢ点とＣ点の温度差｜TC−TB｜が設
定値以下になるとONになるように調整してお
く。出力スイツチSWOは、SWrとSW〓とがともに
ONになつたとき、つまり前記二つの条件がみた
されたときにONとなるように構成しておく。そ
うすれば、液面が所定レベルＬに到達するとき、
警報を鳴らすなり、バルブＶを閉鎖するなりし
て、一定の注入量を保つことができる。
本発明によれば、３点の温度の差にもとづいて
液面レベルを検知するので、周囲温度の影響なら
びに注入液温度の影響を実質上消去することがで
き、従来技術に比較して高い測定精度が実現す
る。また、赤外線を利用することにより非接触的
に液面を検知できるという利点は、放射性廃棄物
のアスフアルト固化のようにメンテナンスがきわ
めて困難であり遠隔操作すべき作業に適用したと
き、とくに有意義である。
液面レベルを検知するので、周囲温度の影響なら
びに注入液温度の影響を実質上消去することがで
き、従来技術に比較して高い測定精度が実現す
る。また、赤外線を利用することにより非接触的
に液面を検知できるという利点は、放射性廃棄物
のアスフアルト固化のようにメンテナンスがきわ
めて困難であり遠隔操作すべき作業に適用したと
き、とくに有意義である。
本発明は、図示した例のほかにも多くの態様が
可能であつて、たとえば放射線量の高い場所で実
施する場合には、放射線の影響による誤差の防止
や点検、保守のために、赤外線をいつたん集光レ
ンズで集めて光フアイバーを通して線量の低い場
所へ導き、そこで測定をすることが好ましい。
可能であつて、たとえば放射線量の高い場所で実
施する場合には、放射線の影響による誤差の防止
や点検、保守のために、赤外線をいつたん集光レ
ンズで集めて光フアイバーを通して線量の低い場
所へ導き、そこで測定をすることが好ましい。
さらに本発明は、固体粉末であつても、流動性
が高く液体に似た挙動をするものに対しては適用
できる。「液体」および「液面」の語は、このよ
うな場合をも含む広義のものと解すべきである。
が高く液体に似た挙動をするものに対しては適用
できる。「液体」および「液面」の語は、このよ
うな場合をも含む広義のものと解すべきである。
実施例
ドラム罐に、温度160℃の溶融アスフアルトを、
240／時の割合で注入した。最終の液面レベル
すなわち前記のＢ点をドラム罐の底から90cmの高
さに定め、前記のＡ点およびＣ点を、それぞれそ
の上下各１cmの高さにえらんだ。また、設定温度
差を、（Ａ−Ｂ）間はt1−３℃、（Ｂ−Ｃ）間は２
℃とした。
240／時の割合で注入した。最終の液面レベル
すなわち前記のＢ点をドラム罐の底から90cmの高
さに定め、前記のＡ点およびＣ点を、それぞれそ
の上下各１cmの高さにえらんだ。また、設定温度
差を、（Ａ−Ｂ）間はt1−３℃、（Ｂ−Ｃ）間は２
℃とした。
図に示し、上で説明した装置を使用して、Ａ，
Ｂ，C3点の温度を測定した。これには、ドラム
罐壁と集光器との距離を約50cmとし、焦点を調節
して、罐壁上の直径約１mm程度の部分が発する赤
外線をとらえた。
Ｂ，C3点の温度を測定した。これには、ドラム
罐壁と集光器との距離を約50cmとし、焦点を調節
して、罐壁上の直径約１mm程度の部分が発する赤
外線をとらえた。
上記の、｜TB−TA｜＞３℃、および｜TC−TB
｜＜２℃の条件がともにみたされたならば直ちに
アスフアルトの注入を停止するよう装置を構成
し、実施して次の結果を得た。
｜＜２℃の条件がともにみたされたならば直ちに
アスフアルトの注入を停止するよう装置を構成
し、実施して次の結果を得た。
実験No. 液面高さ
１ 89.7cm
２ 90.1
３ 90.0
４ 90.5
５ 90.4
精度±５mmの範囲に液面レベルをコントロール
することができた。
することができた。
第１図は、本発明の自動注液装置の一例につい
て、その代表的な構成と作用を説明するための概
念的な断面図である。第２図は、本発明の液面レ
ベル検知方法の原理を説明するための図であつ
て、高温の液の注入により液面が上昇するときの
容器側壁上の点の温度の変化をあらわすグラフで
ある。第２図には、温度測定の結果に従うレベル
スイツチの動作条件をあわせて示す。 １……温度測定手段、Ａ，Ｂ，Ｃ……温度測定
点、２……ドラム罐、Ｌ……所定の液面レベル、
３……注液管、Ｖ……バルブ、SW〓，SW〓……レ
ベルスイツチ、SWO……出力スイツチ。
て、その代表的な構成と作用を説明するための概
念的な断面図である。第２図は、本発明の液面レ
ベル検知方法の原理を説明するための図であつ
て、高温の液の注入により液面が上昇するときの
容器側壁上の点の温度の変化をあらわすグラフで
ある。第２図には、温度測定の結果に従うレベル
スイツチの動作条件をあわせて示す。 １……温度測定手段、Ａ，Ｂ，Ｃ……温度測定
点、２……ドラム罐、Ｌ……所定の液面レベル、
３……注液管、Ｖ……バルブ、SW〓，SW〓……レ
ベルスイツチ、SWO……出力スイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属製のドラム缶に放射性廃棄物を含む高温
の溶融アスフアルトを注入するに当つて、液面レ
ベルが所定の高さに到達したことを検知する方法
であつて、容器外側面の所定の高さの点Ｂならび
にその上方の点Ａおよび下方の点Ｃにおける温度
TB，TA、およびTCを、その点から放射される赤
外線を検出することにより測定し、 ｜TB−TA｜＞設定温度差t1 ｜TC−TB｜＜設定温度差t2 ただし、t1＞t2 なる条件がみたされたときに、溶融アスフアル
トが上記所定の液面レベルに到達したと判定する
ことを特徴とする液面レベル検知方法。 ２ ドラム缶にそれと異なる温度の液体を所定の
液面レベルまで自動的に注液する装置であつて、
バルブＶをそなえた注液管、ドラム缶の外側壁上
で高さの異なる点Ａ，ＢおよびＣから放射される
赤外線を検出して上記点の温度TA，TBおよびTC
を測定する手段、ならびに、｜TB−TA｜＞設定温
度差t1の条件がみたされるときに閉じるレベルス
イツチSW〓，｜TC−TB｜＜設定温度差t2の条件が
みたされるときに閉じるレベルスイツチSW〓およ
びSW〓とSW〓との両方が閉じたときに作動する出
力スイツチSWOのスイツチ手段から本質的にな
り、出力スイツチSWOの作動によりバルブＶが閉
鎖するように構成したことを特徴とする自動注液
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12228481A JPS5822921A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 液面レベル検知方法および自動注液装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12228481A JPS5822921A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 液面レベル検知方法および自動注液装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822921A JPS5822921A (ja) | 1983-02-10 |
| JPS6310366B2 true JPS6310366B2 (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=14832143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12228481A Granted JPS5822921A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 液面レベル検知方法および自動注液装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0391206U (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-18 |
-
1981
- 1981-08-04 JP JP12228481A patent/JPS5822921A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0391206U (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5822921A (ja) | 1983-02-10 |
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